1、鋰離子電池熱失控預警及防護技術研究第1頁，共42頁。PART.ONE01安全法規現狀目 錄PART.TWO0203熱失控預警研究CONTENTSPART.THREE整車應用第2頁，共42頁。ContentsPART.ONE01安全法規現狀第3頁，共42頁。標準法規現狀營運客車類型劃分及等級評定(JT/T325-2013)第一號修改單純電動客車及混合動力客車應裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。公共汽車類型劃分及等級評定（JT/T888-2014）第一號修改單01JT/T1240-2019城市公共汽電車車輛專用安全設施技術要求11.1 電池箱應配置具有熱失控預警、 火災報警及火災抑制純電動公共汽車

2、及混合動力公共汽車應裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。07060203功能的電池箱滅火裝置。標準法規關于申報第五十五批高級客車（含公共汽車）等級評定的通知（GB7258-2017）機動車運行安全技術條件車長大于等于6m的純電動客車、插電式混合動力客車，應能監測動力電池工作狀態并在發現異常情形時報警，且報警后5min內電池箱外部不能起火爆炸。純電動客車及混合動力客車應裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。沒有此項裝置，不予評級。0504純電動城市客車通用技術條件（JT/T1026-2016）GB 電動汽車安全要求5.22.3REESS熱事件（事故）報警艙體內應配置具有高溫預警及自動滅火功能的電池箱專

3、用自動滅火裝置。如果REESS將要發生熱失控的安全事故時，應通過一個明顯的信號（例如：聲或光信號）裝置向駕駛員提示。滅火藥劑（七氟丙烷、六氟丙烷、干粉、1230、水等降溫作用藥劑）預警 +防護裝置熱事件（事故）報警第4頁，共42頁。交通部推薦標準交通部推薦標準2018年8月JT/T 120 201 混合動力公共汽車配置要求6.3.1車載儲能裝置艙內宜安裝電池箱專用自動滅火裝置，滅火裝置具有電池箱內部火情探測預報警功能。06052015年8月01JT/T 88 201 公共汽車類型分及等級評定第一號修改單7.2.18 純電動公共汽車及混合動力公共汽車應裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。2018年

4、8月JT/T 32 201 營運客車類型劃分及等級評定8.1.28 純電動客車和混合動力客車動力電池箱內應配備具有報警功能的自動滅火裝置。04022018年2月03JT/T 115 201 城市公共汽電車運營安全管理規范7.2 運營車輛配置應符合JT/T 888、JT/T 1096的要求，保證滅火器材、應急錘、三角警告牌等安全設施和設備的齊全有效。2016年4月JT/T 102 201 純電動城市客車通用技術條件2017年4月4.3.2.11 艙體內應配置具有高溫預警及自動滅火功能的電池箱專用自動滅火裝置。JT/T 109 201 電動公共汽車配置要求電池艙內應配置具有高溫預警及自動滅火功能的

5、電池箱專用自動滅火裝置。第5頁，共42頁。相關涉及國內標準GB 7258-2017 機動車運行安全技術條件12.10.3 車長大于等于6m的純電動客車、插電式混合動力客車，應能監測動力電池工作狀態并在發現異常情形時報警，且報警后5mi 內電池箱外部不能起火爆炸。三項正在制定強制性國家標準電動客車安全要求4.3 可充電儲能系統安全要求4.3.1 蓄電池系統最小管理單元熱失控要求蓄電池系統最小管理單元按照附錄A的熱失控試驗方法進行試驗，測試對象應不起火、不爆炸。電動汽車安全要求GB5.2.2.3 REESS熱事故報警如果REESS將要發生熱失控的安全事故時，應通過一個明顯的信號（例如：聲或光信號）

6、裝置向駕駛員提示。電動汽車用動力蓄電池安全要求8.2.7.2 熱擴散電池包或系統按照附錄C進行熱擴散乘員保護分析和驗證。附錄C 熱擴散乘員保護分析與驗證報告第6頁，共42頁。相關涉及國內標準交通部推薦標準2019年3月JT/T 124 20 城市公共汽電車車輛專用安全設施技術要求11 電池箱滅火裝置11.1 電池箱應配置具有熱失控預警、 火災報警及火災抑制功能的電池箱滅火裝置。11.2 電池箱滅火裝置的火災探測報警器應在監測到儲能裝置熱失控和火情狀況時，以聲或光報警信號向駕駛員報警。11.3 當發生熱失控時，電池箱滅火裝置應確保熱事故信號發生后5min內沒有發生電池箱外部起火或爆炸。11.4

7、電池箱滅火裝置的安裝不應影響電池箱箱體防護等級要求。11.5 電池箱滅火裝置還應符合10.2、10.3規定的功能要求。10.2 當出現險情時，整車電源斷開或非斷開，自動滅火裝置均應能實現自動啟動功能。10.3 自動滅火裝置如使用儲壓式防護裝置，宜選用低壓或中壓方式。4.9 新能源公交車輛應具有動力電池、超級電容電解液泄漏檢測報警裝置。第7頁，共42頁。相關涉及國內標準團體標準及其他工信部2016377號 電動客車安全技術條件4.3.6 可充電儲能系統應具備火災檢測自動報警功能，應在駕駛區給駕駛員提供聲或光報警信號。T/CSAE 86-2018 電動汽車鋰離子電池箱火災防控裝置性能要求和試驗方法

8、T/CHTS 20006-2019 旅游景區客車類型劃分及等級評定5.2.15 純電動旅游景區客車和混合動力旅游景區客車動力電池箱內應配備具有報警功能的自動滅火裝置。5.2.16 旅游景區客車應配備符合GB 34655規定的滅火裝置。第8頁，共42頁。相關涉及國內標準應急管理部消防產品合格評定中心關于嚴格執行市場準入制度規范電動客車動力鋰離子電池箱火災防控產品技術鑒定工作的通知各有關單位：按照消防產品技術鑒定工作規范的有關規定，經專家審定，由我中心與公安部沈陽消防研究所、公安部天津消防研究所共同編制的電動客車動力鋰離子電池箱火災防控裝置通用技術要求（CCCF/XFJJ-01）已于近日發布實施。

9、為科學、規范開展相關產品的技術鑒定工作，現通知如下：一、強化安全性、可靠性要求,科學分工開展技術鑒定工作電動客車動力鋰離子電池箱對于火災報警、火災抑制產品的可靠性要求遠高于一般工業和民用建筑中使用的通用型消防產品。本著安全性、可靠性居首，對產品的設計制造、工藝品質及產品適用性從嚴把關的原則，根據專業能力及對上述產品開展有關研究工作的現實情況，電動客車動力鋰離子電池箱火災防控裝置中采用的危險源探測產品，數據信息匯集、傳輸、聯動、反饋裝置，聲光報警產品等，由沈陽消防研究所檢測中心承擔指導企業標準修改并審定，完成有關型式試驗等工作；由天津消防研究所檢測中心承擔火災抑制劑及儲存、釋放裝置的企業標準修改

10、并審定，完成有關型式試驗等工作。對于實體火災抑制試驗，由天津消防研究所檢測中心承擔并完成。二、認真嚴謹規范高效完成技術鑒定委托技術鑒定具體承擔單位要按照上級領導的有關要求，科學公正的開展技術鑒定工作。要重視對委托方的幫扶、指導，有效推動企業產品技術水平的提升；要切實降低企業負擔，在與委托方充分溝通、相互理解的基礎上，合理確定收費標準；要提高時限意識，規范高效完成有關企業標準修訂、型式試驗及后續工作。三、嚴格執行市場準入規定，有效防范違規行為目前，國內指定從事電動客車動力鋰離子電池箱火災防控產品技術鑒定檢驗檢測的單位為：沈陽消防研究所檢測中心（報警與控制產品）、天津消防研究所檢測中心（火災抑制產

11、品）。為有效防范違規行為，擬提交技術鑒定申請的有關單位，一律向我中心提交委托申請，由我中心安排后續工作。2018年7月24日第9頁，共42頁。標準法規現狀GB電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求引言本引言旨在介紹本標準的要求所依據的原則，理解這些原則對電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統的設計和應用是很有必要的。需要注意的是本標準僅考慮電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統最基本的安全要求以提供對人身的安全保護，不涉及生產和運輸安全，也不涉及性能和功能特性。隨著技術和工藝的進一步發展必然會要求進一步修訂本標準。在本標準范圍內電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統導致的危險是指：泄漏，可能導致高

12、壓安全、絕緣失效間接造成電擊、起火等危險；起火，直接燒傷人體；爆炸，直接危害人體；電擊，由于電流流過人體而引起的傷害。在確定電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統采用何種設計方案時，需遵守以下的優先次序：首先，如有可能，優先選擇安全性高的材料，盡量避免使用容易出現絕緣失效、熱失控或燃燒起火的材料；其次，如果無法實行以上原則，那么需制定保護措施，減少或消除危險發生的可能性。上述原則不能代替本標準的詳細要求，只是讓設計者了解這些要求所依據的原則。電動汽車用鋰離子電池單體、電池包或系統的安全性與其材料選擇、設計及使用條件有關。其中使用條件包含了正常使用條件、可預見的誤用條件和可預見的故障條件，還包括

13、影響其安全的環境條件諸如溫度、海拔等因素。附錄C（規范性附錄）熱擴散乘員保護分析與驗證報告C1 鋰離子電池包或系統在由于單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5min，應提供一個預先警告信號（服務于整車熱事故報警），提醒乘員疏散。如果熱擴散不會產生導致車輛乘員危險的情況，則認為該要求得到滿足。C2 鋰離子電池包或系統熱事故報警信號說明C2.2.1 觸發警告的熱事件參數（例如溫度、溫升速率、SOC、電壓下降、電流等）和相關閾值水平；C2.2.2 警告信號說明：描述傳感器以及在發生熱事件時鋰離子電池包或系統控制說明。第10頁，共42頁。ContentsPART.TWO02熱失控預警研

14、究第11頁，共42頁。電池熱失控探測技術研究世界上沒有任何一種事物是絕對安全的，任何事物中都潛伏著危險因素。系統安全是指在系統生命周期內應用系統安全工程和系統安全管理方法，辨識系統中的隱患，并采取有效的控制措施使其危險性最小，從而使系統在規定的性能、時間和成本范圍內達到最佳的安全程度。系統安全是人們為解決復雜系統的安全性問題而開發、研究出來的安全理論、方法體系，是系統工程與安全工程結合的體現。系統安全的基本原則就是在一個新系統的構思階段就必須考慮其安全性的問題，制定并執行安全工作規劃(系統安全活動)，屬于事前分析和預先的防護。系統安全活動貫穿于生命整個系統生命周期，直到系統報廢為止。安全管控就

15、是要把潛伏的危險可能發生事故的概率降到最低，把可能發生的危險所造成的損害控制在可接受的程度。辨識系統中可能的安全隱患安全設計，預防安全隱患發生安全事故對安全事故的保護，防止安全事故的擴大第12頁，共42頁。鋰電池安全特點惡化放大刺穿電阻變小溫升化學反應放電發熱泄壓閥動作CO2CO熱失控雜質毛刺支晶導電率變高內短路電解液升溫微導電燃燒CH41、鋰電池熱失控除正常重放電外還存在潛在的副反應，無法徹底根除，通過多技術（PTC電極、正負極涂層、過充保護添加劑、阻燃性電解液等技術綜合應用改善安全性能）2、方式熱失控誘發和蔓延才是工作重點我們可以從電池系統的熱機電設計與控制設計來防止誘發和蔓延，單體出現熱

16、失控也不會發生事故。3、鋰離子電池火災具有復燃性，火災形成后降溫是有效手段。第13頁，共42頁。國內外動力電池熱 失控探測技術研究雜質毛刺支晶惡化放大刺穿導電率變高內短路電阻變小溫升化學反應放電發熱電解液升溫泄壓閥動作CO2CO熱失控微導電燃燒CH4第14頁，共42頁。國內外動力電池熱 失控探測技術研究 過充導致熱失控產生氣體分析過充是鋰離子電池在使用過程中可能面臨的濫用場景，一般我們認為鋰離子電池發生過充時主要會發生以下反應：1）層狀正極材料因為過度脫鋰而發生結構的坍塌；2）正極材料電勢過高，引起電解液的氧化分解；3）過量的Li導致負極表面析出金屬Li。美國阿貢國家實驗室、桑迪亞國家實驗室和

17、橡樹嶺國家實驗室的Javier Bareno等人【1】研究發現NMC532材料電池在過充后并沒有發生結構坍塌，電解液分解和負極Li析出才是主要反應，電解液在高電壓和高溫下分解常見的氣體主要包含CO、CO 、CH 、C H 等，242 4表格為大家梳理了一些常見體系在過充過程中可能會產生的氣體種類。Effect of overcharge on Li(Ni0.5Mn0.3Co0.2)O2/graphite lithium ioncells with poly(vinylidene fluoride) binder. III Chemical changes in thecathode, Jour

18、nal of Power Sources xxx (xxxx) xxxxxx, Javier Bareo,Nancy Dietz Rago, Fulya Dogan, Donald G. Graczyk, et. al第15頁，共42頁。國內外動力電池熱 失控探測技術研究 過充導致熱失控產生氣體分析法國國立奧爾良大學的Y. Fernandes采用新方法對鋰離子電池在過充過程中產生的氣體進行了分析，分析過充中產生的氣體的種類和氣體產生數量。實驗中采用了圓柱形26650LFP電池作為研究對象，右圖展示了過充過程中電池釋放出的氣體的種類和體積分數，從表中我們能夠看到電池過充釋放出的氣體主要包含CO

19、（47%），H （23%）和C H （10%）、CO（4.9%）、C H F（4.6%）。222425根據測試結果我們可以將電池在過充中氣體釋放的過程分為下面的過程：1）從0到362s，電池沒有釋放出任何氣體；2）從362s（120%SoC，電池溫度53），電池開始釋放出少量的氣體，主要包含DMC, EMC, CH ,CO, CH OCHO, CH OCH 和4333CO ，需要注意的是由于探測器無法檢測H ，22因此并不意味著此時沒有H 產生。23）在584s，電池殼體出現裂縫，因此584s到600s大量的氣體從裂縫噴出，此時氣體種類仍然主要是上述幾種氣體。4）在600s，電池溫度達到116

20、，開始出現新的氣體，例如CH OCH ，CH OCHO和333C2H45）在600到840s，盡管電池內部已經沒有電流通過，電池表面的最大溫度仍然升高到144，此時氣體的濃度順序為：DMC CO C H , EMC CO CH OCH 22433CH OCHO CH 。346）從840到900s，電池開始降溫，并出現了一種新的氣體HF。7）900到1500s，電池的溫度持續降低，DMC、EMC和HF的濃度持續升高，在1500s時DMC的濃度達到最高。8）1500s-2500s電池溫度再次升高，在2500s時EMC的濃度達到最高，并開始下降，只有HF的濃度仍然在升高。9）2500s后電池的溫度持

21、續降低，并達到95的穩態，HF仍然唯一一個濃度持續增長的氣體。第16頁，共42頁。熱失控米諾效應第17頁，共42頁。檢測、試驗平臺搭建研究 氣體探測類型選型研究，定量數據的確認研究 電池系統真實熱失控及火災發生、發展過程中各項理化參數的實時監測平臺 熱失控探測預警裝置對熱失控早期預警、中期報警的評測測試試驗平臺第18頁，共42頁。熱失控氣體分析委托國家化學工業氣體質量監督檢驗中心出具的檢測結果：鋰電池熱失控早期預警特殊類氣體探測下條件：1）非空氣主要的構成氣體；2）有相應氣體傳感器對其進行定量檢測3）電池防爆閥在打開前、后，該類氣體濃度有明顯對比；二氧化碳、氮氣、氧氣屬于大氣構成氣體而且五個氣

22、體樣品數值變化量極小，不具備參考價值。相比于烯類氣體，針對CO的探測傳感器具有成本小、壽命長的特點，可以普遍使用，所以優先選擇CO氣體。第19頁，共42頁。熱失控氣體分析測試結果及樣品標識1#電池表面 2#電池表面 3#電池表面 4#電池表面 5# 電 池 表 面 6#停止充電后檢測項目60707886.7100一氧化碳， 17.4*10-60.15*10-20.34*10-20.51*10-20.69*10-20.78*10-24.98*10-268.79*10-21.64*10-222*10-6V/V二氧化碳， 0.079*10-20.61*10-277.36*10-2105*10-61.

23、34*10-276.21*10-2436*10-62.76*10-273.55*10-20.34*10-22.0*10-64.46*10-269.94*10-21.16*10-223*10-6V/V氮，V/V78.47*10-2乙烯，V/V丙烯，V/V氧，V/V0.69*10-60.2*10-60.2*10-620. 73*10-20.32*10-620. 37*10-221. 07*10-219.64*10-218.63*10-218. 29*10-2通過采氣試驗進行氣體分析的結果確認一氧化碳應作為典型的偵測依據來判斷電池熱失控前兆，以應用于電動車動力電池防火技術。表三中看出二氧化碳、氮氣、

24、氧氣屬于大氣構成氣體而且六個樣品數值變化量極小不具備參考價值，乙烯與丙烯的體積比相對一氧化碳數值偏小，同時這兩種氣體在判斷電池故障初期階段也就是6070的范圍時變化值過小，不能夠選定為典型參考對象。第20頁，共42頁。包材氣體檢驗測試條件：VC=5.0V VH=5.0V RL：20K測試方法：用打火機將其包封材料依次點燃，點燃火焰持續3-5s，測試其包封材料燃燒后產生的煙以及氣味對傳感器的影響;測試數據如下：單位：VPET薄膜VsNomex410Vs聚酰亞胺Vs編號1#2#3#4#5#V0VsV0VsV0Vs1.0131.3791.3041.1651.5081.8082.2282.2431.9

25、612.3550.7950.8490.9390.7960.8470.9611.3331.1381.0981.3932.4732.6812.721.5121.3481.5821.3921.4910.8441.2771.1590.9991.3483.3373.6233.6763.3573.6652.4932.3462.5172.3582.3172.492.884由測試數據可知：氣體可以檢測到聚酰亞胺、NOmex410和PET薄膜（mylar）三種材料燃燒時產生的氣體第21頁，共42頁。包材影響及電解液 氣體檢驗空氣中 氣瓶中放入包材48小時編號V0V0V0V0V0V0V0V0V01hV02hV05

26、hV010hV012hV015hV020hV025hV030hV040hV048hV0 20KV048h差值 30h差值1min 2min 3min 5min 10min 15min 20min 30min1#2#3#4#5#6#7#8#0.705 0.811 0.819 0.83 0.836 0.844 0.856 0.874 0.883 0.8970.960.884 0.974 0.983 0.989 0.995 1.002 1.02 1.034 1.0430.702 0.796 0.8 0.806 0.805 0.813 0.828 0.835 0.842 0.857 0.905 0.9

27、2711.0431.1981.3281.2911.0121.071.3851.4461.4251.111.4211.4631.4521.1281.271.465 1.159 1.283 1.486 1.486 1.448 0.637 0.6751.49 1.192 1.352 1.554 1.538 1.507 0.448 0.4951.485 1.22 1.327 1.526 1.513 1.463 0.489 0.5521.149 1.074 1.116 1.208 1.183 1.216 0.42 0.4121.291 0.979 1.171 1.31 1.306 1.271 0.58

28、0.6191.115 1.028 1.066 1.139 1.129 1.099 0.415 0.4551.287 1.126 1.209 1.353 1.347 1.277 0.437 0.5131.366 1.2 1.275 1.403 1.381 1.342 0.52 0.5811.059 1.065 1.07 1.072 1.081 1.093 1.104 1.111 1.132 1.201 1.2261.06 1.121 1.1550.595 0.691 0.692 0.7 0.695 0.706 0.726 0.741 0.756 0.774 0.852 0.9130.642 0.

29、684 0.689 0.697 0.703 0.718 0.736 0.753 0.767 0.792 0.866 0.8851.2481.0781.2311.3280.9791.1161.231.090.7660.840.85 0.857 0.858 0.863 0.879 0.888 0.8970.910.977 1.0071.2591.3440.758 0.822 0.833 0.847 0.85 0.857 0.891 0.922 0.940.971 1.067 1.109溫濕度：26.0 25%RHVC:5V VH:5V 負載：20K 傳感器與包材同放入氣瓶中48小時后測試碳酸二甲酯

30、線性濃度編號1#V01ppm1.8121.7671.6111.6371.5511.5711.8241.6421.6773ppm1.9772.0151.8991.7051.7281.5561.8121.7861.8105ppm2.1862.2110ppm2.4552.4930ppm2.9162.9572.8442.6452.6412.5452.7962.6942.75550ppm3.2453.2873.1942.9953100ppm3.61ppm-V0 3ppm-V0 5ppm-V0 10ppm-V0 30ppm-V050ppm-V01.7961.7751.7281.7761.7241.6381

31、.1431.7191.662100ppm-V02.1512.0792.121.4491.5121.4661.2191.2761.1751.940.3630.2550.1450.4180.2750.396-0.1160.2940.2540.5280.5030.4330.4860.4520.381-0.1280.4380.3870.7370.6980.6770.71.0060.9780.9780.9750.9580.8950.3680.9270.8861.4671.4451.3781.4261.3651.372#3.5913.5863.2973.3033.2113.4113.4083.4263#2

32、.1431.9191.9611.7992.0071.9982.0282.4442.1942.2342.074#2.0782.0272.0361.4712.065#0.6850.6240.0670.656#2.8133.0833.0673.0867#2.3082.2752.3090.8561.3461.3328#1.3481.423平均值0.6052.003由測試數據可知：使用復合類氣體傳感器需要做數據穩態算法處理，在有漏液狀態下，需要做數據判別算法。第22頁，共42頁。電解液常溫、烘烤干擾測量未烘烤常溫未加電解液測量未烘烤60未加電解液測量10.80.60.40.2010.90.80.70.6

33、0.50.40.30.20.100.00.51.01.52.02.53.03.50.00.51.01.52.02.53.03.5時長（h）時長（h）烘烤后60未加電解液測量烘烤后常溫未加電解液測量10.90.80.70.60.50.40.30.20.1010.90.80.70.60.50.40.30.20.100.00.51.01.52.02.53.03.50.00.51.01.52.02.53.03.5時長（h）時長（h）空白信號大小受溫度等影響。空白信號較大有可能干擾測量。第23頁，共42頁。儲能箱體電池包熱失控火災試驗電池樣品表（鐵鋰和三元）電池類型及型號鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元

34、（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）電池數量樣品編號#Fe19#Fe20#Ni14#Ni15#Ni16#Fe21#Ni17#Ni18#Ni19#Fe22#Ni20#Ni21#Ni22#Fe23#Ni23#Ni24#Ni25試驗組次第1次滅火系統熱氣溶膠其他設備1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包1個電池包

35、第9組試驗第2次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第1次第1次第2次第3次第10組試驗第11組試驗第12組試驗第13組試驗第14組試驗第15組試驗第16組試驗感溫探測器5個感煙探測器5個感溫感煙復合探測器5個七氟丙烷二氧化碳新型熱電偶、溫度數據采集系統、紅外攝像頭、熱成像儀等（重復使用）第24頁，共42頁。儲能箱體電池包熱失控火災試驗電池樣品表（鐵鋰和三元）電池類型及型號鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）鐵鋰（型號X）鐵鋰（型號X）三元（型號X）三元（型號X）三元（型號X）電池數量1 個電池1 個電池1 個電池1

36、 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池1 個電池樣品編號#Fe24滅火系統試驗組次其他設備第1次包包包包包包包包包包包第17組試驗第2次第3次第1次第2次第3次第1次第2次第1次第2次第3次#Fe25#Fe26#Ni26#Ni27#Ni28#Fe27#Fe28#Ni29#Ni30#Ni31壓力水霧感溫探測器5個感煙探測器5個感溫感煙復合探測器5個第18組試驗熱電偶、溫度數據采集系統、紅外攝像頭、熱成像儀等（重復使用）第19組試驗泡沫第20組試驗第25頁，共42頁。熱失控探測技術熱失控背景介紹氣相參數煙霧參數火焰參數溫度參數1234第26頁，共42頁。主要解決的問題

37、Early warning model of battery thermalrunaway based on gas parameters andtemperature parameters基于氣體參數、煙霧和溫度參數的電池熱失控預警模型電解液檢測Detection model of electrolyte leakagein battery system based on historicalsteady state and real-time dynamic基于歷史穩態與實時動態的電池系統電解液泄漏檢測模型1）黑線代表實際采集采集數據2）藍線代表穩態數據，由較長時間的數據處理計算3）黃線代

38、表二級預警曲線1第27頁，共42頁。主要解決的問題首創“鋰離子電池熱失控模型”，引領“電池箱熱失控監測及自動滅火”技術的規模化應用，創造性地解除了新能源行業的安全隱患。大量實車運行中發生的預警實例證明了此模型的有效性和先進性，使之成為當前電池箱熱失控預警及自動滅火的核心技術。The coretechnology核心技術“鋰離子電池熱失控模型”設備自動進行量程老化校準，確保采集數據的準確性老化校準算法處理1第28頁，共42頁。主要解決的問題傳統方式真實需求Early Warning煙霧Solutions預警解決方案類CO火焰溫度多傳感器融合鋰電池熱失控早期預警特殊類氣體探測下條件：1）非空氣主要

39、的構成氣體；2）有相應氣體傳感器對其進行定量檢測靈敏度低誤報3）電池防爆閥在打開前、后，該類氣體濃度有明顯對比；二氧化碳、氮氣、氧氣屬于大氣構成氣體而且五個氣體樣品數值變化量極小，不具備參考價值。相比于烯類氣體，針對CO的探測傳感器具有成本小、壽命長的特點，可以普遍使用，所以優先選擇CO氣體。1第29頁，共42頁。主要解決的問題Technical advantages技術優勢關于傳感器標定；關于智能算法；關于高耐用；探測器數據過濾關于休眠策略；關于低功耗策略；關于可靠性策略；關于傳感器失效機制探測控制器氣體傳感器 溫度傳感器故障診斷煙霧傳感器火焰傳感器智能火災判斷1第30頁，共42頁。Cont

40、entsPART.THREE03系統應用方案第31頁，共42頁。主要解決的問題第32頁，共42頁。PACK內安裝探測控制器安裝通訊安裝電池箱上部、側上部CAN無線（433M2.4G）第33頁，共42頁。CW1160-*探測 （控制）器序號功能內容通過集成溫度、煙霧、CO氣體和電解液揮發氣體等多種探測傳感器，實現對電池熱失控多種狀況的1多參數監測探測。23電解液泄露監測全系統診斷通過歷史氣體數據與當前氣體數據橫向對比，判斷是否有電解液泄露。通過對系統關鍵診斷點的診斷，對系統進行故障診斷，保證系統運行的正確性和可靠性。系統對電池箱多種數據進行全周期、連續性監測，保證對車輛電池工作狀況的完整監控。4

41、56全周期監測異常數據記錄智能判斷在出現異常情況時，系統通過自帶的大容量存儲裝置，可以將異常點前連續的監測數據進行存儲，具有黑匣子功能，方便后期檢測維護。系統通過大量采集CO、電解液揮發氣體、煙霧和溫度數據，對數據進行分析處理保證數據準確性。78提前預警聯動滅火通過多點監控、實時監測，及時發現電池工作中的異常狀況，實現自動提前報警功能。火災探測自動啟動滅火，緊急狀況下手動啟動滅火，雙重保障及時滅火。9分布式設計安全環保系統探測器采用分布方式，一輛新能源車的電池箱可以分多處放置探測器，多點同時監測，多點控制。系統使用六氟丙烷滅火裝置，滅火劑存放安全穩定無毒，滅火后氣體消散無殘留，環保無害。10產

42、品采用通用設計，適合各種車輛運行工況及空間安裝使用，預留開放式接口，可實現互聯網+、物11通用設計聯網、大數據傳輸等各種升級。第34頁，共42頁。CW1160-*數據集 中器序號功能內容1234在線下載功能檢測手動啟動可以通過CAN刷寫固件檢測滅火器啟動開關啟動，并通過CAN總線發送至各個電池箱內的CW1160-06A預警及故障提示 將各個電池箱的火情預警級別及故障狀態發送至智能儀表數據備份記錄手動啟動時的時間、電池箱號、最高預警級別，在出現異常情況時，系統通過自帶的大容量存儲裝置，可以將重要監測數據進行存儲，具有黑匣子功能，方便后期檢測維護。56異常數據記錄監控各預警終端（CW1160-06

43、A）工作狀態，避免啟動滅火器時產生較大電流，嚴格監控預警終端控制電源線工作電流7 負載調控調控滅火器的啟動時間，避免滅火器同時啟動造成負載過大。89備用電源通用設計具有備用電源，在整車斷電情況下可控制滅火器啟動，斷電運行時間72h產品采用通用設計，適合各種車輛運行工況及空間安裝使用，預留開放式接口，可實現互聯網+、物聯網、大數據傳輸等各種升級。第35頁，共42頁。CW1160-整車應用 電氣示意 電氣連接圖數據集中器CW1160-98A手動啟動開關CW1160-110啟動開關連接線整車CAN低壓進線低壓出線系統電源智能儀表滅火器啟動及反饋滅火器啟動及反饋滅火器管路滅火器管路低壓輸出低壓輸入滅火

44、器噴口低壓輸出低壓輸入滅火器噴口.PACK NPACK 1電池艙電池艙第36頁，共42頁。合作客戶整車企業宇通、中通、BYD、金龍、銀隆、中車、福田、安凱、東風、青年、舒馳、中植、長安上汽、長江、吉利電池企業CATL、盟固利、普萊德、國軒、科信、力神、春蘭、海四達、駱駝、億緯、億鵬、中天、中航、中聚儲能項目2018年我司該方案已經在200多個儲能電站項目中應用浙江南都電源動力（河南平高龍山變電站9.6MW/9.6MWh ）（湖南長沙榔梨220KV變電站24MW/48MWh）北京澤弗斯（北京國體650KW）江蘇科信動力（北控集團52MWh）蜂巢能源科技（分布式儲能項目）中天儲能（變電側儲能20M

45、Wh）上海采日能源(應急儲能項目）蘇州安靠電源（用戶側儲能14MWh)儲能在線北京科技（風電儲能項目）第37頁，共42頁。自主知識產權類別名稱狀態證書號申請號發明公布日授權公告日一種電池熱失控檢測系統及其檢測方法實審有權實審實審實審實審實審有權有權有權有權有權有權有權201610356514.X2016.11.022016.08.312017.08.042017.12.152017.09.222017.11.172017.11.07一種電動汽車的電池監控管理系統及其監控方法一種防止電池熱失控檢測系統誤啟動的程序控制系統一種電池熱失控檢測系統的自動編碼方法一種儲能電站預警及消防系統ZL 2016

46、 1 0409078.82018.08.24201710342609.0201710613526.0201710594419.8201710620226.5201710685304.X發明一種自帶預警及消防系統的儲能電站一種設有置換裝置的三元電池組安全結構一種基于PWM方式通信的電池熱失控檢測系統一種電池熱失控檢測系統ZL 2016 2 0485011.8ZL 2016 2 0484988.8ZL 2017 2 0882378.8ZL 2017 2 0915686.6ZL 2017 2 1003726.6ZL 2016 3 0294141.9ZL 2017 3 0321971.02017.03

47、.152016.11.092018.02.062018.02.062018.02.232016.12.072018.02.06實用新型一種儲能電站預警及消防系統一種自帶預警及消防系統的儲能電站一種設有置換裝置的三元電池組安全結構電池箱專用自動滅火裝置外觀設計報警顯示器外觀設計外觀探測器（01）探測器（02）有權有權ZL 2018 3 0131778.5ZL 2018 3 0131816.72018.03.302018.03.30第38頁，共42頁。自主知識產權類別名稱證書號登記號獲證日期創為電池箱專用自動滅火裝置系統V1.0創為風場自動消防主站系統V1.0創為風機自動消防監控系統V1.0創為火

48、情探測及控制系統V1.0創為數據采集及控制系統V1.0創為報警信號顯示系統V1.0軟著登字第1227786號軟著登字第1289774號軟著登字第1289694號軟著登字第1340602號軟著登字第1621520號軟著登字第2048781號軟著登字第1741353號軟著登字第1741356號軟著登字第2148115號軟著登字第2148119號軟著登字第2392087號軟著登字第2390113號軟著登字第2528559號2016SR0491692016SR1111572016SR1110772016SR1619852017SR0362362017SR4634972017SR1560692017SR

49、1560722017SR5628312017SR5628352018SR0629922018SR0610182018SR1994642016.03.102016.05.192016.05.192016.06.302017.02.082017.08.222017.05.032017.05.032017.10.112017.10.112018.01.252018.01.252018.03.23計算機軟件著作權登記證書創為火災監測自動報警系統V1.0創為滅火裝置手動啟動控制系統V1.0創為數據存儲器軟件V1.0創為數據傳輸器軟件V1.0創為易燃揮發物監測系統V1.0創為易燃揮發物告警系統V1.0創為儲能電站預警及消防系統V